Министерство образования Российской Федерации

Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра «Автомобили и Автомобильное хозяйство»

Тепловой расчет

двигателя ВАЗ-2123

Выполнил: студент гр. СТМ-04

Швецов А.В.

Проверил: Лобов Н.В.

Пермь 2005

Содержание.

стр.

1. Тепловой расчет…………………………………………………………3

   1. Задание……………………………………………….....................3

   2. Выбор топлива……………………………………………………3

   3. Параметры рабочего тела………………………….......................3

   4. Параметры окружающей среды и остаточных газов……..........4

   5. Процесс впуска……………………………………………….......5

   6. Процесс сжатия……………………………………………….......6

   7. Процесс сгорания…………………………………………………8

   8. Процессы расширения и выпуска………………………….........9

   9. Индикаторные параметры рабочего цикла……………….........10

   10. Эффективные показатели двигателя……………...………........10

   11. Основные параметры цилиндра и двигателя…………………..11

   12. Построение индикаторной диаграммы……………………........12

   13. Тепловой баланс двигателя…………………………………......14

   14. Таблица сравнения показателей проектируемого двигателя с показателями заданного прототипа………………………………..17

1. Тепловой расчет

1.1. Произвести тепловой расчет четырёхтактного двигателя с распределенным впрыском топлива автомобиля ваз-2123

Произвести расчёты четырёхтактного двигателя с распределенным впрыском топлива предназначенного для легковых автомобилей. Эффективная мощность двигателя с распределенным впрыском топлива N_e=59 кВт при частоте вращения коленчатого валаn_n=5400 об/мин. Двигатель 4 цилиндровый (i=4). Система охлаждения жидкостная закрытого типа. Степень сжатия ε=9,3. Расчет производим на 4х режимах:

1) режим минимальной частоты вращения n_min=600-1000 мин^-1, обеспечивающий устойчивую работу двигателя;

2) режим максимального крутящего момента при n_m=(0,4-0,6)n_n;

3) режим максимальной (номинальной) мощности при n_n;

4) режим максимальной скорости движения автомобиля при n_max=(1,05-1,20)n_n.

Cучетом приведенных рекомендаций и заданий (n_n=5400 мин^-1) тепловые расчеты последовательно проводятся: приn=900, 3200, 5400 и 6000 мин^-1.

1.2. Выбор топлива.

В соответствии с заданной степенью сжатия ε =9,3 можно использовать бензин марки АИ-93.

Средний элементарный состав и молекулярная масса бензина:

С=0,855; Н=0,145 и m_T=115 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания топлива:

H_u=33,91С+125,60Н-10,89(O-S)-2,51(9Н+W)=

=33,91·0,855+125,6·0,145-2,51· 9·0,145=43,93 МДж/кг==43 930 кДж/кг.

1.3.Параметры рабочего тела.

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива

кмоль возд/кг топл.;

кг возд/ кг топл.

Коэффициент избытка воздуха устанавливается на осно­вании следующих соображений. Двигатели с впрыском топлива и электронным управлением могут обеспечить еще более экономичный состав смеси с меньшей токсичностью продуктов сгорания. Это позволяет принять α=1,0 на основных режимах, на режиме минимальной частоты вращения α=0,96 и на режиме максимальной скорости движения α =0,98 (рис. 5.2 стр. 107).

Далее непосредственный числовой расчет будет проводиться только для режимов максимальной мощности, а для остальных режимов окончательные значения рассчитываемых параметров приводятся в табличной форме.

Количество горючей смеси(1/стр.106)

кмоль гор.см/кг топл.;

Количество отдельных компонентов продуктов сгора­ния при К =0,5:

кмоль С0₂/КГ топл.;

кмоль СО/кг топл.;

кмоль Н₂О/кг топл.;

кмоль Н₂/кг топл.;

кмольN₂/кг топл.;

Общее количество продуктов сгорания:

(1/стр.107)

кмоль пр.сг/кг топл.;

Поверка:

кмоль пр.сг./кг топл

Параметры		Рабочее тело
n	900	3200	5400	6000
α	0.96	1.0	1.1	0.98
M1	0.5041	0.55247	0.5763	0.5144
MCO2	0.0655	0.0712	0.0855	0.0683
MCO	0.0057	0	0	0.0029
MH2O	0.0696	0.0725	0.0797	0.0711
MH2	0.0029	0	0	0.0014
MN2	0.3923	0.4087	0.4495	0.4005
M2	0.5360	0.5524	0.6147	0.5442